球體表面積的推導過程

時間 2021-08-30 10:57:48

1樓:匿名使用者

把一個半徑為r的球的上半球切成n份,

每份等高並且把每份看成一個圓柱,

其中半徑等於其底面圓半徑

則從下到上第k個圓柱的側面積s(k)=2πr(k)*h其中h=r/nr(k)=根號[r^-(kh)^]s(k)=根號[r^-(kr/n)^]*2πr/n=2πr^*根號[1/n^-(k/n^)^]

則s(1)+s(2)+……+s(n)當n取極限(無窮大)的時候就是半球表面積

2πr^乘以2就是整個球的表面積4πr^

也可以積分的方式求得,積分是計算表面積和的最佳方式。

設球半徑為r,表面積為s,

那麼,s就相當於對球上圓的周長一般式積分,於是s=2(s)2π(^(r^-x^))dx|(0,r)=4π(s)(^(r^-x^))dx|(0,r)=4πx^|(0,r)

=4πr^

其中,記號(s)表積分符,π表圓周率. x^表示x的平方

2樓:匿名使用者

其實如果你知道球體積公式,那麼把球體分成無數個球殼對半徑積分 即v=積分號(0->r)s.dr 所以可以看出來表面積s是v的導數,v=4/3πr^3 則v『=4πr^2

3樓:匿名使用者

用的是大學的二重積分設球半徑為a,圓心位於原點,則其上半部的方程為z=(a^2-x^2-y^2)^0.5.

dz/dx=-x/(a^2-x^2-y^2)^0.5,dz/dy=-y/(a^2-x^2-y^2)^0.5.

由此得,球體表面積為:a=2∫∫(d)a/(a^2-x^2-y^2)^0.5dρ。

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